埋弧焊焊接材料

埋弧焊焊接材料
一、焊丝和焊剂的作用及分类
1.焊丝
按焊丝结构不同可分为：实芯焊丝、药芯焊丝。

常用的是实芯焊丝；药芯焊丝只用在某些特殊场合。

按被焊材料不同可分为：碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝等。

2.焊剂
埋弧焊时，能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护作用，并进行复杂的冶金反应的颗粒状物质叫焊剂。

（1）焊剂的作用
①产生气体和熔渣，保护电弧和熔池。

②对焊缝金属渗合金，改善焊缝的化学成分，提高力学性能。

③改善焊接工艺性能，使电弧稳定燃烧，脱渣容易，焊缝成形美观。

（2）焊剂的分类
①埋弧焊剂按制造方法不同分为: 熔炼焊剂、烧结焊剂和粘接焊剂。

熔炼焊剂：由各种矿物原料混合后，在电炉中经熔炼，再倒入水中粒化而成的焊剂。

颗粒强度高，化学成分均匀，是目前应用最多的一类焊剂，缺点是熔炼过程烧损严重，不能依靠焊剂向焊缝金属大量渗入合金元素。

烧结焊剂：按一定比例配料后，加入粘接剂，搅拌后在高温（400～1000℃）下烧结而成的焊剂。

粘接焊剂：按一定比例配料后，加入粘接剂，搅拌后在低温（400℃以下）烘干而成的焊剂，以前也叫陶瓷焊剂。

非熔炼焊剂（烧结焊剂、粘接焊剂），化学成分不均匀，脱渣性好，由于没有经过熔炼，可通过焊剂向焊缝金属大量渗入合金元素，增大焊缝金属的合金化。

非熔炼焊剂（特别是烧结焊剂）主要应用于焊接高合金钢和堆焊。

②按化学成分分类：有高锰焊剂、中锰焊剂、低锰焊剂和无锰焊剂等；并根据焊剂中氧化锰、二氧化硅和氟化钙含量的高低，分成不同的焊剂类型。

二、焊丝和焊剂的型号及牌号
1.焊丝的牌号
根据GB/T14957—1994《熔化焊用钢丝》、YB/T5092—1996《焊接用不锈钢丝》规定。

实芯焊丝的牌号表示方法为：“H”表示焊丝；后面的一位或两位数字表示含碳量；化学元素符号及其后面的数字表示该元素的近似含量，含量低于1%时，可省略数字，只标记元素符号；末尾标“A”或“E”时，分别表示“优质品”或“高级优质品”，表明S、P等杂质含量更低。

2.焊剂型号
依据《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》（GB/T5293—1999）
的规定，碳钢焊剂型号分类根据焊丝—焊剂组合的熔敷金属力学性能、热处理状态进行划分。

具体表示如下：
（1）字母“F”表示焊剂。

（2）字母后第一位数字表示焊丝—焊剂组合的熔敷金属抗拉强度的最小值，数值见表3—4.
焊剂型号抗拉强度σ
b/Mpa 屈服点σ
s/Mpa
伸长率δ5/ %
F4xx—Hxxx415～550≥330≥22
F5xx—Hxxx480～650≥400≥22
（3）第二位字母表示时间的热处理状态，“A”表示焊态；“P”表示焊后热处理状态。

（4）第三位数字表示熔敷金属冲击吸收功不小于27J时的最低试验温度，数值见表3—5.
（5）短线“-”后面是焊丝牌号，按GB/T14957—1994确定。

例如：
3.焊剂牌号
（1）熔炼焊剂牌号表示法：焊剂牌号用“HJ×××”表示；HJ后面三位数字的具体内容是：
①第一位数字表示焊剂中氧化锰的平均含量，见表3—6。

表3—6 焊剂牌号与氧化锰的平均含量
牌号焊剂类型氧化锰平均含量
焊剂1××焊剂2××焊剂3××焊剂4××无锰
低锰
中锰
高锰
MnO<2%
MnO≈2%～15%
MnO≈15%～30%
MnO>30%
②第二位数字表示焊剂中二氧化硅、氟化钙的平均含量，见表3—7。

③第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号。

若同一种牌号焊剂生产两种颗粒度，则在细颗粒产品后面加“X”。

（2）烧结焊剂的牌号表示方法：焊剂牌号用“SJ×××”表示；SJ后面三位数字的具体内容是：
①第一位数字表示焊剂熔渣的渣系类型，见表3—8。

②第二、第三位数字表示同一渣系类型焊剂中的不同编号，按01、02、03、……、09顺序排列。

例如：
SJ 5 01
牌号编号为01 焊剂熔渣系列为铝钛型
焊剂牌号 熔渣渣系类型
主要组分范围
SJ1 ×× SJ2 ×× SJ3 ×× SJ4 ×× SJ5 ×× SJ6 ××
氟碱性 高铝型
硅钙型 硅锰型 铝钛型 其他型
CaF2 ≥15%（CaO+MgO+ CaF2 ）>50% SiO2≤20%
Al2O3 ≥20% （Al2O3+CaO+MgO ）>45% （CaO+MgO+ SiO2 ）>60% （MnO+ SiO2 ）>50% （Al2O3+ TiO2 ）>45%
埋弧焊用烧结焊剂
三、焊丝和焊剂的选用及保管
1.焊丝和焊剂的选用
焊接低碳钢和强度较低的低合金钢时，以保证焊缝金属的力学性能为主，宜采用低锰或含锰焊丝，配合高锰高硅焊剂，如HJ431、HJ430配H08A或H08MnA焊丝，或采用高锰焊丝配合无锰高硅或低锰高硅焊剂，如HJl30、HJ230配H10Mn2焊丝。

焊接焊接有特殊要求的合金钢时，如低温钢、耐热钢、耐蚀钢等，以保证焊缝金属的化学成分为主，要选用相应的合金钢焊丝，配合碱性较高的中硅、低硅型焊剂。

焊剂牌
号成分类型配用焊丝电流种
类
用途
HJ131 无Mn高Si
低F
Ni基焊丝交直流Ni基合金
HJ172 无Mn低Si
高F 相应钢种
焊丝
直流高Cr铁素体钢
HJ251 低Mn中Si
中F Cr-Mo钢焊
丝
直流珠光体耐热钢
表3—9 常用焊剂与焊丝的选配及用途
HJ260 低Mn高Si
中F 不锈钢焊
丝
直流不锈钢、轧辊堆焊
HJ430 高Mn高Si
低F H08A、
H08MnA
交直流优质碳素结构钢
HJ431 高Mn高Si
低F H08A、
H08MnA
交直流优质碳素结构钢
HJ432 高Mn高Si
低F
H08A 交直流优质碳素结构钢
HJ433 高Mn高Si
低F
H08A 交直流优质碳素结构钢SJ401 硅锰型H08A 交直流低碳钢、低合金钢SJ501 铝钛型H08MnA 交直流低碳钢、低合金钢SJ502 铝钛型H08A 交直流重要低碳钢和低
合金钢
2. 焊剂的使用和保管
干燥存放，防止潮湿；使用前烘干，熔炼焊剂200～250℃烘焙1～2h；烧结焊剂300～400℃烘焙1～2h；回收的焊剂应清除渣壳、碎粉及杂物，并与新焊剂混匀后使用。